TP microscope
Séances de TP virtuelles
Mars 2020
Description des différents éléments
composant un microscope
L'éclairage de Köhler
3 conjugaisons : DC <-> Préparation
DO <-> Pupille d’entrée de l’objectif (à l’infini) Dépoli <-> DO
*Faire la mise au point sur la préparation;
*Fermer le DC et le DO d’éclairage;
*Régler la position verticale du condenseur pour voir nette l’image du DC;
*Centrer l’image du DC en centrant le condenseur;
*Ouvrir le DC pour éclairer tout le champ objet;
*Ouvrir le DO jusqu’à l’ON de l’objectif.
Les conjugaisons dans un microscope : http://zeiss-
campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/kohler.ht ml
A faire : Réalisation éclairage Kohler Suivre les différentes étapes,
Donner une capture d’écran du résultat en allant sur le site suivant :
https://www.microscopyu.com/tutorials/kohler
Mesures grandissements, de champs objet
https://www.microscopyu.com/tutorials/reticlecalibration
Prendre comme objet un micromètre gradué au 1/100e de mm Donner le champ objet pour les objectifs x20 et x40
• (précision, feuille de mesure)
• Capture d’écran
Mesurer plus précisément les grandissements des objectifs x20 et x40 en considérant qu’une petite graduation du réticule image est égal à 140 µm :
• (précision, feuille de mesure)
• Capture d’écran
Mesure de l’ouverture numérique
Ouverture numérique de l'objectif et cercle oculaire
La mesure est effectuée pour un objectif x40, oculaire x10.
A partir de la photo : Donnez le diamètre du cercle oculaire observé dans le viseur à frontale fixe (réticule oculaire gradué au 1/10ème de mm, objectif de grandissement
) et calculez l’ON du x40 (valeur théorique 0,65). Commentez.
(précision, feuille de mesure)
Avec un objectif x20 et un oculaire x20
L’objectif X20 possède une ON de 0,4.
Donnez le diamètre du cercle oculaire (nombre de graduations de la mire de l’oculaire graduée au 1/10ème de mm) qu’on observerait dans le viseur à frontale fixe.
(précision, feuille de mesure)
Ouverture numérique de l'objectif
et cercle oculaire
Liens des images
• http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M03_C03/co/Contenu_09.html
• http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M03_C03/co/Contenu_10.html
Résolution: Manip virtuelle
On peut trouver ici:
https://www.microscopyu.com/tutorials/modul ation-transfer-function-diffraction-effects-on- image-contrast
Une simulation où on voit progressivement disparaitre la mire quand on augmente la fréquence
Q: Faire une copie d’écran de l’animation dans le cas où on a atteint la fréquence de coupure.
Peut-on retrouver l’ouverture de l’objectif utilisé?
Résolution: mesures faites au LEnsE avec des mires métalliques gravées
Mires de période
2 – 1,5 - 1,2 - 1 micron
0,8 – 0,7 – 0,6 – 0,5 micron
Tableau de mesures (faites par NW)
à compléter et commenter
Objectif Oculaire
Limite résolution expérimentale en incohérent
Limite théorique
en incoh (en µm) Limite résolution expérim. en
éclairage cohérent
Limite théorique en cohérent
(en µm) Mesures avec les mires gravées
10
ON 0,25 10x
2 1,5 (œil) 2 2 (diff)
20x 1,5 1 (diff) 2 2 (diff)
20 ON=0,40 10x
1 1,2
20x 0,8 1,2
40 ON=0,65 10x 0,7 sans lamelle
0,6 avec lamelle 1 avec ou sans
lamelle 20x 0,6 avec ou sans
lamelle (en défocalisant)
1 avec ou sans lamelle Mesures avec les diatomées
100 10 ou 20x 0,5 sans pb, 0,3
Commentaires à faire sur tableau
• Pour chaque mesure de résolution, indiquer si vous pouvez savoir si la résolution était limitée par l’œil ou par la diffraction, compte tenu des autres mesures
• Comparer avec la théorie, et en particulier l’influence de la cohérence de l’éclairage, l’effet de la lamelle sur l’objet (les mires
métalliques n’ont pas de lamelle au départ)
Résolution: effet de la cohérence de l’éclairage
Vous pouvez trouver des explications ici:
http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M03_C03/co/Contenu_05.html
Q: quelle courbe correspond au cas où
- le DO d’éclairage est fermé au maximum?
Complément: effet de la lamelle
Tracés de rayons et photos pour expliquer ici:
http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M03_C03/co/Con tenu_04.html
Tracé de rayons dans le cas d’un objet couvert d’une lamelle, avec un objectif
de grande ouverture numérique
Observation du plan de la pupille avec un viseur à frontale fixe
A quel type d’objet correspondent
chacune des photos, photos du plan de pupille prises en sortie du viseur?
Est-on en éclairage cohérent (DO fermé) ou incohérent (DO ouvert)?
photos : PIELOT Antoine et LALY Frédéric
Animation montrant le plan de la pupille
pour 2 périodes d’objet
Comprendre la résolution en cohérent vs incohérent dans le plan de la pupille
Schéma de ce qu’on observe dans le plan de la pupille de l’objectif (représentée en rouge) pour le DO d’éclairage fermé (en noir) et pour le DO d’éclairage ouvert (bleu)
Ce schéma correspond à un objet dont la période n’est plus
visible en éclairage cohérent mais est encore visible en éclairage
Observation d’une diatomée avec l’objectif x40
En utilisant le zoom numérique, voyez si on peut distinguer les structures de
période 0,7um sur la photo. Comparez à la limite de résolution théorique dans ces conditions.
Exemples d’images obtenues en TP avec l’objectif à immersion 100/1,25
Commenter ces deux images.
Sur l’image de droite, le centre blanc est très saturé. Quel devrait être sa taille par rapport aux ordres diffractés en l’absence de
Complément: objectif à immersion
Ressource:
https://www.microscopyu.com/tutorials/immersion
